我国电力行业过去十年信息化建设,提炼出了“能源互联网”发展思路,大大推进了电力行业的发展。现在随着“十四五”数字化转型新发展思路的提出,电力企业需要与时共进,利用“数字孪生电网”技术体系,发挥其全局和全生命周期的优化能力。
2009年DARPA提出数字孪生体之后,各行各业迅速启动了相关研究工作,除了美国军方利用它设计“分布式作战”,航空航天、能源及汽车等企业把它引入数字化转型中,获得了良好的效果。
工业4.0研究院自2015年开始系统研究数字孪生体,2019年参与国家发改委相关课题,提议“数字孪生体”列入新一代数字技术,后来支撑《关于推进“上云用数赋智”行动培育新经济发展实施方案》编写,提议“开展数字孪生创新计划”并获采纳。
为了帮助行业企业落实“数字孪生创新计划”相关内容,工业4.0研究院于2021年初提出了“数字孪生+”战略,帮助电力、汽车和城市三大领域应用数字孪生体技术。
应数字孪生体联盟成员请求,工业4.0研究院在4月正式启动了《电力行业数字孪生体应用白皮书》相关工作,重点梳理各电力企业的需求,设计电力行业数字孪生体应用参考架构,同时还启动了“智能电网开源社区”,通过源代码共享的方式跟行业企业建立联系。
从三大产业划分来看,电力行业属于第二产业,但随着数字化转型的深化,电力行业开始广泛应用数字技术,呈现了第三产业的一些特征,例如,用电环节引入大量的数字技术,让电力公司的服务更具有价值,体现了服务业的特点。
按照电力行业价值链上的利益相关者来看,电力局(或供电局)、发电厂、电力建设公司、风力发电企业和电力设备制造公司等,都将受到行业数字化转型的影响,特别是数字孪生电网带来的运行和服务模式转变,将深刻的改变电力行业。
我国电力行业目前主要矛盾体现为电厂和电网的不和谐,发电厂低负荷运行时间太长,能耗率太高,两者之间如何协调,可以借助新一代数字技术的引入,例如,数字孪生电网是对实际电网的模拟,可以把历史数据导入,借助大数据分析和人工智能等先进技术,能够有效改善现有状况。
工业4.0研究院将发挥基础研究扎实的优势,利用过去五年时间理论研究成果,基于数字孪生体联盟平台,帮助电力行业相关成员单位,立足“共创共赢”发展理念,提供具有创新价值的“数字孪生电网解决方案”。
根据数字孪生体联盟相关计划,2021年5-6月,将重点研究和编写《电力行业数字孪生体应用白皮书》,梳理电力行业产业图谱,找到数字孪生电网建设的痛点和痒点,先从国家电网和南方电网公司的试点项目着手,有条不紊的推进相关工作。